鋼框架梁柱節(jié)點(diǎn)抗火性能的非線性有限元分析.pdf

1、梁柱節(jié)點(diǎn)是鋼框架的重要組成部分，節(jié)點(diǎn)的抗火性能與鋼框架整體結(jié)構(gòu)的抗火性能有著緊密的聯(lián)系，火災(zāi)下梁柱連接節(jié)點(diǎn)的破壞很容易導(dǎo)致整個結(jié)構(gòu)的垮塌。從鋼結(jié)構(gòu)抗火研究情況來看，主要集中在對單個構(gòu)件的抗火性能研究上，對節(jié)點(diǎn)抗火性能的研究相對較少;而且從國內(nèi)外相關(guān)規(guī)范來看，與鋼結(jié)構(gòu)抗火設(shè)計(jì)相關(guān)的內(nèi)容非常粗略。因此對鋼結(jié)構(gòu)梁柱節(jié)點(diǎn)抗火性能的研究具有重要的實(shí)用價值和理論意義。本文主要做了以下幾方面的工作:
　　 (1)基于常溫下有限元模型的驗(yàn)證，對

2、常溫靜載條件下的外伸式端板連接、平齊式端板連接和內(nèi)縮式端板連接梁柱邊節(jié)點(diǎn)進(jìn)行非線性有限元分析，得到了三種端板連接節(jié)點(diǎn)的彎矩-轉(zhuǎn)角曲線和破壞形態(tài)。通過曲線，得到了三種端板連接節(jié)點(diǎn)在常溫下的極限承載力和初始轉(zhuǎn)動剛度，發(fā)現(xiàn)其中外伸式端板連接的極限承載力和初始轉(zhuǎn)動剛度最大，內(nèi)縮式端板連接節(jié)點(diǎn)的極限承載力和初始轉(zhuǎn)動剛度最小。
　　 (2)基于高溫下有限元模型的驗(yàn)證，對以上三種梁柱端板連接邊節(jié)點(diǎn)進(jìn)行恒載升溫條件下的非線性有限元分析，得到了三

3、種端板連接邊節(jié)點(diǎn)的溫度-轉(zhuǎn)角曲線。考慮到內(nèi)縮式端板連接節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)動的特殊性，并單獨(dú)對內(nèi)縮式端板連接節(jié)點(diǎn)的的溫度-轉(zhuǎn)角曲線進(jìn)行分析。除此以外還進(jìn)行了大量的參數(shù)討論，發(fā)現(xiàn)荷載比、加勁肋對節(jié)點(diǎn)臨界溫度有較大的影響，端板厚度、節(jié)點(diǎn)種類，摩擦系數(shù)，柱翼緣厚度對三種端板連接邊節(jié)點(diǎn)的臨界溫度基本無影響。
　　 (3)考慮實(shí)際鋼框架中梁柱節(jié)點(diǎn)的空間性，基于有限元模型驗(yàn)證，對四種全焊接空間節(jié)點(diǎn)進(jìn)行了非線性有限元分析，得出節(jié)點(diǎn)的溫度-轉(zhuǎn)角曲線。從溫度-